CN103553695A

CN103553695A - 一种碳陶复合材料制动盘及制备方法

Info

Publication number: CN103553695A
Application number: CN201310502512.3A
Authority: CN
Inventors: 李专; 肖鹏; 黄伯云
Original assignee: Central South University
Current assignee: Hunan Xin Xin new material Co., Ltd.
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2033-10-23
Also published as: CN103553695B

Abstract

本发明涉及一种碳陶复合材料制动盘及制备方法；属于碳陶复合材料与制动盘制备技术领域。本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘，以质量百分比计包括下述组分组成：短碳纤维12-20%；基体碳20-45%；SiC30-55%；Si2-6%；所述短碳纤维的长度为15-30mm。本发明将密度为0.9-1.3g/cm³碳纤维增强坯体进行碳化处理，得到碳/碳多孔体，然后通过浸渍、交联固化、裂解在基体碳上生成SiC基体，重复浸渍、交联固化、裂解工艺，直至所得C/C-SiC复合坯体的密度为1.6-1.9g/cm³；然后通过浸硅处理、抗氧化处理、装配得到碳陶复合材料制动盘。本发明有效的解决了现有技术中金属制动盘散热效果差、耐磨性差、重量较重的难题。本发明制备工艺简单，所得成品的热稳定性高、无热振动、重量轻、耐磨损。

Description

一种碳陶复合材料制动盘及制备方法

技术领域

本发明涉及一种碳陶复合材料制动盘及制备方法；属于碳陶复合材料与制动盘制备技术领域。

背景技术

制动系统是汽车上最重要的系统之一，也是汽车驾驶者最应重视的一个方面。制动系统能保证在安全的前提下尽量发挥出汽车高速行驶的性能，目前不同汽车采用不同的制动系统，例如有四轮盘刹、前盘后鼓、或前通风盘、后实体盘等等。汽车制动的结构上有如此多的区别，最主要差别就是制动热衰退性能。

盘式制动器是目前汽车应用得最为广泛的制动器，具有构造相对简单、维修方便、制动效果稳定、系统反应快速等一系列优点。制动盘是盘式制动器的关键零件,对汽车的安全行驶起到至关重要的作用。目前大多数制动盘是由铸铁制成，在实际应用中存在以下问题：（1）耐磨性差，磨损较快；（2）散热效果不好，反复踩刹车后将导致刹车力量因为受热而明显损失；（3）重量较重。

近年来，由于环保和节能的需要，汽车轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。实验证明，若汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽车整备质量每减少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。当前汽车轻量化的主要途径是采用轻质材料。

碳纤维增强陶瓷基复合材料（以下简称碳陶复合材料）是二十世纪末发展起来的新一代高性能制动材料，在高速列车、汽车、飞机等领域具有广泛应用前景。目前碳陶复合材料的制备方法主要包括如下几种：（1）化学气相渗透法；（2）熔体浸渗法；（3）浸渍裂解法；（4）热压烧结法；（5）温压-原位反应法等等。上述工艺中（1）和（3）制备工艺周期长、（2）易导致碳纤维硅化损伤、（4）和（5）制备的材料力学性能偏低，这使得碳陶复合材料制动盘的制造及推广应用受到限制。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种制动性能好、耐高温、成本低、易加工、综合性能优异的碳陶复合材料制动盘及其制备方法，以特别适用于制作汽车或高速列车制动盘。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘，所述制动盘由碳陶复合材料制成，所述碳陶复合材料以质量百分比计包括下述组分组成：

碳纤维12-20%；

基体碳20-45%；

SiC30-55%；

Si2-6%；

所述碳纤维的长度为15-30mm。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘，所述基体碳由树脂或沥青碳化生成。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，包括下述步骤：

步骤一碳纤维增强坯体（CFRP）的制备

按质量比，碳纤维：硅粉：粘结剂：无水乙醇=24-36：5-9：44-65：2-10，将改性碳纤维、硅粉、粘结剂、无水乙醇混合均匀后，按设计的制动盘坯体压制成型、固化；得到碳纤维增强坯体；所述碳纤维的长度为15-30mm；所述粘结剂为树脂或沥青；所述碳纤维增强坯体密度为0.9-1.3g/cm³；

步骤二碳/碳多孔体的制备

将步骤一所得碳纤维增强坯体在保护气氛下于600～850℃进行碳化，得到碳/碳多孔体；

步骤三C/C-SiC复合坯体的制备

将步骤二所得碳/碳多孔体加工出沉孔（3）后浸渍由聚碳硅烷和二乙烯基苯配成的混合溶液后，在保护气氛下进行交联固化、裂解，生成SiC基体；重复浸渍、交联固化、裂解工艺，直至所得C/C-SiC复合坯体的密度为1.6-1.9g/cm³；所述混合溶液中聚碳硅烷与二乙烯基苯的质量比为1：0.2-0.4；交联固化的温度为120-160℃；裂解的温度为1200-1500℃；

步骤四C/C-SiC复合坯体表面摩擦层的制备

在保护气氛下，将步骤三所得C/C-SiC复合坯体放入液态硅中浸渍2-5min，得到摩擦表面层为硅的C/C-SiC复合坯体；浸渍时，控制浸渍压力为0.1-0.2Mpa、温度为1500-1800℃；

步骤五抗氧化处理

将步骤四所制备的C/C-SiC复合坯体，按设计的制动盘尺寸加工，得到加工件后对加工件进行抗氧化处理，得到碳陶复合材料制动盘。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中，所述改性碳纤维通过下述方案制备的：

以15-20mm/s的走丝速度，将长碳纤维束从液态树脂或沥青中穿过后，干燥、切割，得到长度为15-30mm的碳纤维。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中，所述硅粉的平均粒径为10-80nm，纯度≥99.5%。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中所述树脂选自酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂中的至少一种。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中，所述压制成型是：

按照不同制动盘的内外径尺寸及厚度要求设计模具外套和内套等，制动盘冷却通道均匀排布。压制时首先将冷却通道的钢制模芯穿过模具外套并固定于模具内套上，然后加入混料，通过上下同时压制成型。保压一定时间后，首先取出钢制模芯，然后脱内外模套，获得碳纤维增强坯体。所述压制成型为热压成型，热压的压力为2.0-5.0Mpa、温度为100-140℃、保压时间为10-30min。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中，所述碳纤维增强坯体上留有均匀排布的冷却通道，所述冷却通道数为20+2*n，n的取值选自0到9之间中的任意一个整数值。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤一中，所述固化的温度为120-200℃、时间为20-24h；步骤二中所述碳化的时间为38-60h，碳化的压力为0.1-0.2Mpa；步骤三中，所述聚碳硅烷的分子量为1400-1800；浸渍时，控制浸渍压力为1.0-2.0Mpa；交联固化时，控制压力为1.0-1.5Mpa；裂解时，控制压力为4.0-6.0Mpa。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤二中，碳化处理使树脂碳化转变成树脂碳；使沥青转变成沥青碳。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，步骤五中，所述抗氧化处理是：将抗氧化液涂覆于加工件的表面后，晾干，在110-130℃的烘箱中烘烤2-4h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺2-3次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比23-30：12-16：14-18：20-25：14-22：7-15组成。

本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，所述保护气氛为氩气气氛或氮气气氛。

有益效果：

本发明将碳陶复合材料应用于制动盘，代替现有广泛应用的金属制动盘。通过多次模拟制动试验，结果显示：碳陶制动盘热稳定性高、无热振动；重量轻，大大减轻了车轮的重量，切合汽车轻量化的发展潮流；耐磨损、延长了制动盘的使用寿命；在实际应用中，刹车反应速度提高且制动衰减降低、踏板感觉极为舒适、操控性能提升；全环境适用、耐酸碱腐蚀、而且几乎不会产生灰尘等。

本发明严格控制碳陶复合材料的组成，可以达到高摩擦低磨损的效果。短碳纤维起增强作用，同时提高材料的热导率；基体碳起到润滑组元的作用，能降低材料的磨损、稳定摩擦系数；碳化硅基体起摩擦组元的作用，能适当的提高材料的摩擦系数、固定摩擦表面的磨屑形成摩擦膜；残留硅在高温制动时氧化生成液态SiO₂,能提高材料的抗氧化性能。

严格控制碳纤维的长度，可以保证制动盘材料组织的均匀性和合适的力学性能，使得制动稳定性好，磨损均匀，不会产生偏磨现象。

本发明在碳纤维的表面涂覆树脂涂层或沥青涂层，碳化后该涂层转化为树脂碳或沥青碳基体，隔离了硅粉与碳纤维以及后续熔渗过程中液硅与碳纤维的硅碳反应，可以保护碳纤维不受硅化损伤。

本发明严格控制固化的温度为120-200℃，温度过高，则会导致坯体表面产生鼓泡现象，鼓泡现象不但不利于后续的加工，而且对最终材料的性能也有很大的影响，过低则树脂固化不完全，容易产生微裂纹。

本发明所述的一种制动盘用碳陶复合材料的制备方法，步骤三中，严格控制C/C-SiC材料的密度为1.7-2.0g/cm³可以达到力学性能和摩擦磨损性能均衡的效果。当密度过低则会导致力学性能低，过高则会导致陶瓷基体含量高，制动盘脆性高，同时摩擦系数过高；

本发明严格控制在液态硅中的浸渍时间，一方面可以保证摩擦表面层合适的厚度，另一方面不会因为浸渍时间长而导致碳化硅基体含量高，导致材料的抗冲击韧性降低。

附图说明

附图1为实施例1所制备的碳陶复合材料制动盘的显微形貌；

附图2为实施例1所制备的碳陶复合材料制动盘的XRD图谱；

附图3为本发明实施例1所制备的碳陶复合材料制动盘的俯视图和侧面图；

附图4为本发明制备的某汽车制动盘的俯视图和剖视图。

从附图1中可以看出，黑色椭圆形区域为碳纤维，亮白色区域为陶瓷基体（包括碳化硅和残留硅），其它区域为基体碳。

从附图2中可以看出，制动盘中含有不定型炭（包括碳纤维和基体碳）、α-SiC和β-SiC两种不同结构的碳化硅、以及单质硅。

附图3中，1-碳陶复合材料；2-法兰；3-沉孔；4-冷却通道。

从附图4中可以看出该制动盘的冷却通道（4）为20条。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

采用日本东丽公司(Toray)生产的PAN型T700(12K)碳纤维束，以20mm/s的走丝速度，将碳纤维束从液态呋喃树脂中穿过后，干燥、切割，得到长度为15mm的改性碳纤维。将粒度＜0.4mm的酚醛树脂粉，纯度＞99.5%、平均粒径为30nm的硅粉、15mm的短碳纤维和无水乙醇按质量百分含量：30%碳纤维、9%的硅粉、51%的酚醛树脂和10%无水乙醇混合均匀后，装入按长丰CS6型汽车用制动盘尺寸设计的模具中，在压力为2.0Mpa，温度为140℃条件下热压，保压时间为30min后在120℃固化24h，得到密度为1.26g/cm³的碳纤维增强坯体（CFRP），碳纤维增强坯体留有32条冷却通道。再将所得碳纤维增强坯体（CFRP）在氩气保护气氛下、压力为0.1Mpa、最高温度为850℃下碳化处理38h，得到C/C多孔体。然后对C/C多孔体机加工，得到沉孔后放入由聚碳硅烷和二乙烯基苯配成的混合溶液中浸渍，在氩气气氛下进行交联固化、裂解，生成SiC基体，重复浸渍、交联固化、裂解工艺5次，得到密度为1.9g/cm³的C/C-SiC复合坯体；浸渍时，控制压力为1.0Mpa，每次浸渍的时间为2h；交联固化时，控制压力为1.5Mpa、温度为120℃，每次交联固化的时间为10h；裂解时，控制压力为4.0Mpa、温度为1500℃，每次裂解的时间为50h；所述混合液中聚碳硅烷与二乙烯基苯的质量比为1︰0.2；然后将密度为1.9g/cm³的C/C-SiC复合坯体浸入液态硅中进行浸渗，制得具有摩擦层的复合坯体，所述液态硅是由纯度为99.3%，平均粒径为40μm的硅粉熔化得到的；浸渗时，控制温度为1800℃、时间为2min、压力为0.1Mpa；得到具有摩擦层的复合坯体后，采用金刚石砂轮对其按长丰CS6型汽车的制动盘尺寸进行机加工，得到加工件，并对加工件的表面进行抗氧化处理，最后与法兰装配到一起得到汽车制动系统用碳陶制动盘，所述抗氧化处理是：

在加工件的表面涂覆抗氧化液，晾干，在110℃的烘箱中烘烤4h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺3次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比=30︰12︰14︰20︰14︰10组成。

对采用碳陶复合材料制造的长丰CS6型汽车用碳陶制动盘，进行了1:1台架模拟试验和180天的实际装车考核试验。试验结果表明，碳陶制动盘的各项性能均符合CS6型汽车制动要求。

实施例2：

采用日本东丽公司(Toray)生产的PAN型T700(12K)碳纤维束，以18mm/s的走丝速度，将碳纤维束从液态酚醛树脂中穿过后，干燥、切割，得到长度为25mm的改性碳纤维。将粒度＜0.4mm的酚醛树脂粉，纯度＞99.5%、平均粒径为30nm的硅粉、25mm的短碳纤维和无水乙醇按质量百分含量：36%碳纤维、5%的硅粉、57%的酚醛树脂和2%无水乙醇混合均匀后，装入设计的模具中，在压力为2.0Mpa，温度为140℃条件下热压，保压时间为10min后在160℃固化23h，得到密度为1.24g/cm³的碳纤维增强坯体（CFRP），碳纤维增强坯体留有36条冷却通道。碳纤维增强坯体（CFRP）在氮气保护下、压力为0.1Mpa、最高温度为600℃下碳化处理60h，得到C/C多孔体；然后对C/C多孔体机加工，得到沉孔后放入由聚碳硅烷和二乙烯基苯配成的混合溶液中浸渍，在氩气气氛下进行交联固化、裂解，生成SiC基体，重复浸渍、交联固化、裂解工艺2次，得到密度为1.65g/cm³的C/C-SiC复合坯体；浸渍时，控制压力为2.0Mpa，每次浸渍的时间为3h；交联固化时，控制压力为1.0Mpa、温度为160℃，每次交联固化的时间为10h；裂解时，控制压力为4.0Mpa、温度为1500℃，每次裂解的时间为50h；所述混合液中聚碳硅烷与二乙烯基苯的质量比为1︰0.3；然后将C/C-SiC复合坯体浸入液态硅中进行浸渗，制得具有摩擦层的复合坯体，所述液态硅是由纯度为99.3%，平均粒径为40μm的硅粉熔化得到的；浸渗时，控制温度为1600℃、时间为5min、压力为0.2Mpa；得到具有摩擦层的复合坯体后，采用金刚石砂轮对其按设计的制动盘尺寸进行机加工，得到加工件，并对加工件的表面进行抗氧化处理，最后与法兰装配到一起得到汽车制动系统用碳陶制动盘，所述抗氧化处理是：

在加工件的表面涂覆抗氧化液，晾干，在130℃的烘箱中烘烤2h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺2次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比SiO₂：B₂O₃：Al₂O₃：B₄C：H₃BO₃：蒸馏水=26︰14︰16︰22︰14︰8组成。

实施例3：

采用大连兴科碳纤维有限公司生产的PAN型XK-24-1(24K)碳纤维束，以15mm/s的走丝速度，将碳纤维束从液态树脂中穿过后，干燥、切割，得到长度为30mm的改性碳纤维，所述液态树脂由液态呋喃树脂和液态环氧树脂按质量比1:1构成。将平均粒径为0.3mm的沥青粉，纯度≥99.5%、平均粒径为50nm的硅粉、30mm的短碳纤维和无水乙醇按质量百分含量：24%碳纤维、7%的硅粉、65%的沥青粉和4%无水乙醇混合均匀后，装入设计的模具中，在压力为5.0Mpa，温度为100℃条件下热压，保压时间为20min后在180℃固化22h，得到密度为1.18g/cm³的碳纤维增强坯体（CFRP），碳纤维增强坯体留有32条冷却通道。碳纤维增强坯体在氮气保护下、压力为0.1Mpa、最高温度为700℃下碳化处理48h，得到C/C多孔体；然后对C/C多孔体机加工，得到沉孔后放入由聚碳硅烷和二乙烯基苯配成的混合溶液中浸渍，在氩气气氛下进行交联固化、裂解，生成SiC基体，重复浸渍、交联固化、裂解工艺3次，得到密度为1.76g/cm³的C/C-SiC复合坯体；浸渍时，控制压力为1.8Mpa，每次浸渍的时间为2h；交联固化时，控制压力为1.5Mpa、温度为120℃，每次交联固化的时间为12h；裂解时，控制压力为6.0Mpa、温度为1200℃，每次裂解的时间为48h；所述混合液中聚碳硅烷与二乙烯基苯的质量比为1︰0.2；然后将C/C-SiC复合坯体浸入液态硅中进行浸渗，制得具有摩擦层的复合坯体，所述液态硅是由纯度为99.3%，平均粒径为40μm的硅粉熔化得到的；浸渗时，控制温度为1800℃、时间为3min、压力为0.15Mpa；得到具有摩擦层的复合坯体后，采用金刚石砂轮对其按设计的制动盘尺寸进行机加工，得到加工件，并对加工件的表面进行抗氧化处理，最后与法兰装配到一起得到汽车制动系统用碳陶制动盘，所述抗氧化处理是：

在加工件的表面涂覆抗氧化液，晾干，在120℃的烘箱中烘烤2.5h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺2次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比SiO₂：B₂O₃：Al₂O₃：B₄C：H₃BO₃：蒸馏水=23︰12︰15︰25︰15︰10组成。

实施例4：

采用大连兴科碳纤维有限公司生产的PAN型XK-24-1(24K)碳纤维束，以15mm/s的走丝速度，将碳纤维束从液态环氧树脂中穿过后，干燥、切割，得到长度为25mm的碳纤维。以环氧树脂粉和酚醛树脂粉按质量比1:2组成的混合树脂粉末作为粘结剂，所述脂粉的粒度≤0.4mm，环氧树脂粉和酚醛树脂粉的纯度均≥99.5%，以平均粒径为80nm的硅粉作为本实施例所需硅粉，将粘结剂、硅粉、25mm的碳纤维和无水乙醇按质量百分含量：32%碳纤维、6%的硅粉、57%的粘结剂和5%无水乙醇混合均匀后，装入设计的模具中，在压力为5.0Mpa，温度为120℃条件下热压，保压时间为10min后在200℃固化20h，得到密度为1.22g/cm³的碳纤维增强坯体（CFRP），碳纤维增强坯体留有28条冷却通道。碳纤维增强坯体（CFRP）在氮气保护下、压力为0.1Mpa、最高温度为850℃下碳化处理40h，得到C/C多孔体；然后对C/C多孔体机加工，得到沉孔后放入由聚碳硅烷和二乙烯基苯配成的混合溶液中浸渍，在氩气气氛下进行交联固化、裂解，生成SiC基体，重复浸渍、交联固化、裂解工艺4次，得到密度为1.80g/cm³的C/C-SiC复合坯体；浸渍时，控制压力为1.0Mpa，每次浸渍的时间为2h；交联固化时，控制压力为1.0Mpa、温度为160℃，每次交联固化的时间为10h；裂解时，控制压力为4.0Mpa、温度为1500℃，每次裂解的时间为48h；所述混合液中聚碳硅烷与二乙烯基苯的质量比为1︰0.4；然后将C/C-SiC复合坯体浸入液态硅中进行浸渗，制得具有摩擦层的复合坯体，所述液态硅是由纯度为99.3%，平均粒径为40μm的硅粉熔化得到的；浸渗时，控制温度为1500℃、时间为4min、压力为0.12Mpa；得到具有摩擦层的复合坯体后，采用金刚石砂轮对其按设计的制动盘尺寸进行机加工，得到加工件，并对加工件的表面进行抗氧化处理，最后与法兰装配到一起得到汽车制动系统用碳陶制动盘，所述抗氧化处理是：

在加工件的表面涂覆抗氧化液，晾干，在120℃的烘箱中烘烤3h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺2次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比SiO₂：B₂O₃：Al₂O₃：B₄C：H₃BO₃：蒸馏水=26︰15︰18︰20︰14︰7组成。

上述实施例中碳陶复合材料的尺寸、冷却通道的数量、形状以及法兰所采用的材料等仅是本发明的一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种碳陶复合材料制动盘，其特征在于：所述制动盘由碳陶复合材料制成，所述碳陶复合材料以质量百分比计包括下述组分组成：

碳纤维12-20%；

基体碳20-45%；

SiC30-55%；

Si2-6%；

所述碳纤维的长度为15-30mm。

2.根据权利要求1所述的一种碳陶复合材料制动盘，其特征在于：所述基体碳由树脂或沥青碳化生成。

3.一种制备如权利要求1或2所述的碳陶复合材料制动盘的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一碳纤维增强坯体的制备

步骤二碳/碳多孔体的制备

步骤三C/C-SiC复合坯体的制备

步骤四C/C-SiC复合坯体表面摩擦层的制备

步骤五抗氧化处理

将步骤四所制备的C/C-SiC复合坯体，按设计的制动盘尺寸加工，得到加工件后，对加工件进行抗氧化处理，得到碳陶复合材料制动盘。

4.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：

步骤一中，长度为15-30mm的碳纤维通过下述方案制备的：

5.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述硅粉的平均粒径为10-80nm，纯度≥99.5%。

6.根据权利要求3或4所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：所述树脂选自酚醛树脂、呋喃树脂、环氧树脂中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述压制成型为热压成型，热压的压力为2.0-5.0Mpa、温度为100-140℃、保压时间为10-30min。

8.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述碳纤维增强坯体上留有均匀排布的冷却通道，所述冷却通道数为20+2*n，n的取值选自0到9之间任意一个整数。

9.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述固化的温度为120-200℃、时间为20-24h；步骤二中所述碳化的时间为38-60h，碳化的压力为0.1～0.2Mpa；步骤三中，所述聚碳硅烷的分子量为1400-1800；浸渍时，控制浸渍压力为1.0-2.0Mpa；交联固化时，控制压力为1.0-1.5Mpa；裂解时，控制压力为4.0-6.0Mpa。

10.根据权利要求3所述的一种碳陶复合材料制动盘的制备方法，其特征在于：

步骤五中，所述抗氧化处理是：

将抗氧化液涂覆于加工件的表面后，晾干，在110-130℃的烘箱中烘烤2-4h，重复涂覆、晾干、烘烤工艺2-3次；所述抗氧化液由粒度均小于-200目的SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃、B₄C、H₃BO₃和蒸馏水按质量比23-30：12-16：14-18：20-25：14-22：7-15组成。